【毕业设计】变频电源设计

出口信息时，双字节商在中，时溢出。

影响资源堆栈需求字节比较被除数和除数溢出，计算双字节商部分商和余数同时左移位，保存溢出位，计算结果判断，够减，存放新的余数商的低位置，计算完十六位商，将商移到中，设立成功标志的程序设计本系统波形的产生利用表格法在中存放两张表格，张是存放正弦波个周期里每个小区间的开关模式和时间基数，从存储器的高地址到低地址依次存放，共个单元，另张表格是频调整数据表，用以按给定频率值来调整第四个小区间的维持时间，以保证输出频率的正确。

依次从表中取出开关模式和时间基数，并用软件生成两个开关模式间的死区时间。

程序流程图如图所示。

先发送死区模式死区时间为再发送开关模式，而后查的时间基数存寄存器，采用软件延市时来实现开关模式的维持时间。

每个小区模式发送完后，采样次给定频率，并查表得出频率调整数据，采用软件延时进行频率调整。

考虑到输出电压的恒定，用软件实现占空比不变的触发脉冲。

程序流程图如图所示。

初始化查下个模式查得时间基数发死区模式发小区开关模式延时个小区开关模式发完读给定频率查得频率调整时间延时个机器周期开始图程序流程图源代码如下小区查得模式死区查得时间基数发死区模式发小区开关模式启动个小区查得频率调整时间，四系统实现功能本变频电源由单片机控制，可实现以下主要功能具有手动设定频率功能，设定频率范围为。

具有频率检测和电流检测。

检测值可由数码管显示。

输出频率范围为，比要求的范围高。

具有过电流保护和缺相保护。

五测试方法和结果测试所用仪器双踪示拨波器，万用表，控制变压器，自耦调压器，三相可变电阻箱等。

整机实测指标灵敏度测得数据如下基本不变设定值实测值测量结果分析整机测试结果符号题目指标，三相正弦波变频电源输出频率连续可调，频率宽度增宽，电压输出稳定，但受时间限制，有些功能没有实现。

摘要本设计主要以单片机系统为核心，实现了对交流工频电压进行整流逆变后输出频率可调，电压稳定的三相对称正弦波交流电。

在设计中运用了全控型电力电子器件和正弦波脉宽调制技术，有效改善电路中的谐波提高逆变器功率因数提高系统的动态响应速度。

电路采用模块化设计，有利于升级和扩展。

方案选择与论证本系统要求设计并制作个三相正弦变频电源，输出线电压有效值维持在，输出频率在连续可调，根据题目要求，我们提出以下三种方案。

方案利用实现变频电源，与传统的变频电源所不同的是技术实现变频电源不须经过整流和逆变，输出频率精度较高还可大大节省硬件电路。

但使用芯片设计受功率限制且不符合题目设计框图要求，故不予采用方案二采用单相桥式整流电路完成交流电变换成直流电任务。

桥式整流电路优点是输出电压高，纹波电压较小，整流管所承受的最大反向电压较低，效率较高。

逆变电路脉宽调制采用数字分频器等器件实现。

其结构框图如图所示，事先存储离线算好的正弦波表供脉宽调制查询使用，改变正弦波扫描频率，即可实现不同的正弦波频率输出。

该方案虽可实现基本要求但电路过于复杂，输出电压不稳定，而且不利于人机交换。

调节器标准正弦发生电路晶振数字分频电路三角波发生电路形成去驱动电路图方案三整流电路同方案二，逆变电路采用全控型电力电子器件，控制电路使用单片机。

使用全控型器件可使逆变器主电路结构简单，而且控制和驱动灵活可靠有效改善电路中的谐波和功率因数提高系统的动态响应速度。

考虑到全控型器件的动静态特性和安全性，我们采用智能功率模块。

即智能功率模块的缩写，是以为功率器件的新型模块。

这种功率模块是将输出功率元件和驱动电路多种保护电路集成在同模块内，与普通相比，在系统性能和可靠性上有进步的提高，而且由于通态损耗和开关损耗都比较低，使散热器的尺寸减小，故使整个系统尺寸减小。

由片单片机实现脉宽调制，控制功率器件的导通和关断以及频率设定。

另片单片机实现电压电流频率功率检测和相应的保护以及人机交换。

这种方案由于采用单片机技术，使得其具有智能化的特点，简化了硬件电路，有效提高测量精度，同时也有利用软件对系统误差进行补偿。

电路原理框图如图示。

分析以上三种方案的优缺点，显然第三种方案具有更大的优越性灵活性，故我们采用第三种方案。

二单元电路分析与计算如图所示，系统主电路主要由整流逆变控制三部分构成。

隔离变压器整流逆变三相负载检测保护电压电流显示控制器键盘设定功率显示频率显示图整流电路整流电路依靠二极管的单向导电性完成将交流电变换成直流电。

由桥式整流电路分析可知输出端负载电压为倍的变压器二次侧电压，即。

由纹波系数计算公式可知桥式整流电路纹波系数较小，但中存在定的纹波，故需要滤波电路来滤除纹波，我们选用型滤波电路。

整流桥选用整流桥堆，滤波电容选用耐压耐流较高的电解电容。

为改善电容滤波输出特性较差的缺点，可选用两极电容滤波。

电路图见图。

图主回路电路图逆变电路逆变电路用三相桥式电压型逆变电路，选用全控型器件，采用正弦波脉宽调制技术调节输出电压。

输出频率和电压的调节均由逆变器完成。

技术是采用等腰三角波作为载波信号，正弦波作为调制信号，通过正弦波电压与三角波电压信号相比较的方法，确定各个分段矩形脉冲的宽度。

用正弦波电压信号作为调制信号时，可获得脉宽正比于正弦值的矩形脉冲列。

主要由单片机通过软件生成波。

单片机通过改变输出口的状态，改变开关模式和时间基数来驱动逆变器动作，就可得到相应的波。

具体操作见软件说明。

控制电路控制电路主要由单片机和检测电路构成。

个单片机控制触发和关断，使输出为三相对称交流电。

改变输出状态，改变输出电压频率。

另个单片机完成频率设定同时完成对输出三相交流电的频率，电流测量。

频率检测电路通过交流电流互感器得到小信号交流电然后经过阻容滤波后得到与原信号同频率的信号，再经过过零比较器后输出为规则变化的高低电平，即个周期有两个电平变化信号，这些信号可以为单片机所识别。

单片机通过检测即可测的对应频率。

交流电流检测也是通过交流电流互感器得到幅值较小的电压信号，通过整流滤波后，得到直流电压信号。

直流电压信号通过转换进入单片机进行数据处理后可得与原电流成比例的数字量。

检测和控制电路如图所示。

图频率检测电路图电流检测电路三软件的设计说明本系统采用双工作，个作为控制器，控制整个系统的运行，另个用于产生波形，用于驱动工作，实现逆变，该受控制器的控制。

图系统控制电路图控制程序设计控制程序控制按键显示等功能，程序代码如下定义地址定义地址主程序按键中断程序入口主程序注意地址不能冲突外部中断为边沿触发初始显示全部为判断是否按下频率设置键的标志位默认显示电压和电流写入命令从左边进入，键互锁。

判断是否写入完毕写入命令，内部工作频率为写显示命令，，地址自动加调用显示程序作为标志位，采集数据对数据进行处理判断键码按键中断处理程序写入命令，读取读取定义为键盘扫描内容的缓冲区